Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Bài viết đề cập đến vấn đề xác định khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng huyện KBang dựa trên cơ sở đánh giá các điều kiện tự nhiên, tài nguyên rừng, ứng dụng viễn thám và GIS, từ đó đề xuất tín chỉ carbon trong việc hoạch định chính sách chi trả phí dịch vụ môi trường rừng góp phần vào phát triển bền vững khu vực.

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018 | 11/2018 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 CỦA CÁC TRẠNG THÁI RỪNG HUYỆN KBANG, TỈNH GIA LAI HOÀNG CỬU THÙY UYÊN1, LÊ NĂM 2,* Học viên cao học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Khoa Địa lý, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế * Email: lenamdhsphue@gmail.com Tóm tắt: KBang huyện miền núi phía Đơng tỉnh Gia Lai, nơi có rừng đất rừng chiếm diện tích lớn Ngồi chức phịng hộ, bảo vệ môi trường, đảm bảo cân sinh thái cho tỉnh, rừng KBang cịn có khả hấp thụ CO2 nhằm góp phần vào giảm nhẹ biến đổi khí hậu khu vực Bài báo đề cập đến vấn đề xác định khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng huyện KBang dựa sở đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên rừng, ứng dụng viễn thám GIS, từ đề xuất tín carbon việc hoạch định sách chi trả phí dịch vụ mơi trường rừng góp phần vào phát triển bền vững khu vực Từ khóa: Rừng, trạng thái rừng, khả hấp thụ CO2, KBang ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần đây, Việt Nam việc nghiên cứu, đánh giá khả hấp thụ CO2 rừng, tạo sở cho việc đề xuất dự toán hiệu kinh tế rừng, đề xuất tín carbon vấn đề quan tâm [1] KBang huyện miền núi phía đơng tỉnh Gia Lai, với diện tích tự nhiên 184.411 ha; rừng đất rừng 126.481,8 ha, chiếm 68,59 % lãnh thổ [3] Ngồi chức phịng hộ, bảo vệ mơi trường, đảm bảo cân sinh thái cho tỉnh Gia Lai; rừng KBang có khả hấp thụ CO2 nhằm góp phần vào giảm nhẹ biến đổi khí hậu khu vực Vì vậy, việc nghiên cứu khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng huyện KBang, tỉnh Gia Lai vấn đề mang tính cấp thiết Kết nghiên cứu góp phần xác lập sở khoa học cho việc đề xuất dự toán hiệu kinh tế khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng huyện KBang làm tài liệu tham khảo giúp cho quan chức bước đầu hoạch định sách chi trả phí dịch vụ mơi trường rừng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp thu thập, phân tích, xử lý số liệu Thu thập tài liệu thứ cấp thông qua báo cáo chuyên đề ngành, địa phương [2], [3], [9]; kết nghiên cứu đề tài [4], [5], [6], [7], [8]; số liệu thống kê cấp, ban ngành, tổ chức, tài nghiên cứu tác giả ngồi nước có liên quan đến đề tài 2.2 Phương pháp xử lý ảnh viễn thám GIS Sử dụng nguồn ảnh viễn thám kết hợp với ảnh vệ tinh Lansat để phân tích trạng rừng năm 2017; từ phân tích lượng sinh khối, khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng Các loại đồ xây dựng dựa sở sử dụng phần mềm Mapinfo, ArcGIS, Adobe Photoshop 2.3 Phương pháp điều tra thực địa Phương pháp điều tra thực địa áp dụng nhằm đánh giá độ xác kết xử lý ảnh viễn thám; tiến hành xác định trạng thái nghi vấn đồ kết phân loại, 89 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HNKHT 2018 xác định tuyến điều tra cho tuyến đường kiểm tra nhiều điểm Mỗi điểm chụp ảnh, ghi lại tọa độ điểm GPS Để đối chứng với kết đánh giá sinh khối rừng ảnh viễn thám, tiến hành điều tra phương pháp lập ô mẫu 2.4 Phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ Được thực Trung tâm Eakmat - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên - Thành phố Buôn Mê Thuột - Tỉnh Đắk Lắk Sấy khô mẫu tươi nhiệt 105oC, đến mẫu khơ hồn tồn, có khối lượng khơng đổi; phân tích hàm lượng carbon phận dựa sở oxy hóa chất hữu K2Cr2O7 (kali bicromat) theo phương pháp Walkley Black; xác định lượng carbon phương pháp so màu xanh Cr3+ tạo thành (K2Cr2O7) bước sóng 625 nm Từ đây, suy ngược lại theo tỷ lệ rút mẫu khối lượng carbon sinh khối tươi cho phận thân Kết hợp với phân bố sinh khối tươi theo cấp kính, lồi, suy lượng carbon phận, theo cấp kính tổng lượng carbon tích lũy CO2 hấp thụ theo lâm phần, với lượng CO2 = 3.67C 2.5 Phương pháp xác định tương quan sinh khối với cường độ tín hiệu tán xạ thu ảnh vệ tinh landsat Dựa vào số liệu đo đạc số vị trí tiêu biểu mặt đất xác định mối tương quan sinh khối với cường độ tín hiệu tán xạ thu ảnh vệ tinh landsat Đánh giá độ xác kết ảnh sinh khối xuất từ ảnh vệ tinh so với sinh khối tính thực địa thực dựa sai số trung phương Công thức sai số trung phương sau: ∑𝑛1(𝐶 − 𝐶 ′ )2 𝑚𝑋 = √ 𝑛 Trong đó: mX: Sai số trung phương C: Giá trị sinh khối từ ảnh carbon tạo C’: Giá trị sinh khối tương ứng đo tính thực địa n: Số lượng ô mẫu dùng để đánh giá 2.6 Phương pháp xác định tương quan sinh khối lượng CO2 hấp thụ Dựa vào số liệu thu sinh khối CO2 hấp thụ để xây dựng phương trình hồi quy Thăm dị lựa chọn mối quan hệ thích hợp dạng hàm phi tuyến tuyến tính; kiểm tra hệ số tương quan R hệ số quan hệ R2 để xác định độ tin cậy KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Hiện trạng trạng thái rừng huyện KBang Kết phân tích đồ trạng rừng huyện KBang năm 2017 cho thấy: Tổng diện tích tự nhiên tồn huyện: 184.411.3 [2] + Đất có rừng: 126.481,8 * Rừng tự nhiên: 123.776,6 * Rừng trồng: 2.705,2 + Rừng giàu: 30.232,60 90 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018 | 11/2018 + Rừng trung bình: 76.559,53 + Rừng nghèo: 15.417,55 + Rừng chưa có trữ lượng: 1.566,91 + Đất khác: 57.929,5 Hình Bản đồ trạng rừng huyện KBang năm 2017 3.2 Sinh khối trạng thái rừng huyện KBang Từ điều tra ô mẫu, điều tra thực địa phân tích sinh khối, kết thể qua bảng Bảng Sinh khối trạng thái rừng huyện KBang Trạng thái rừng Rừng giàu Sinh khối (tấn/ha) 361 Diện tích (ha) Tỷ lệ % 30.232,60 33.3 Rừng trung bình 264,4 76.559,53 61,7 Rừng nghèo 105,6 15.417,55 5,0 Rừng chưa có trữ lượng 10,7 1.566,91 0,1 Nguồn: Kết tính tốn 91 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HNKHT 2018 Dựa kết thống kê cho thấy, sinh khối tươi rừng huyện KBang biến động khoảng từ 10 đến 300 tấn/ha Lượng sinh khối lớn tập trung rừng giàu Diện tích rừng trung bình lớn nên tổng lượng sinh khối tươi lớn Rừng chưa có trữ lượng sinh khối thấp khoảng 10,7 tấn/ha, phân bố khu vực bìa rừng gần khu dân cư đường giao thông Bản đồ sinh khối trạng thái rừng huyện KBang xây dựng dựa tư liệu ảnh Landsat năm 2017 theo tỷ lệ 1:100.000 Bản đồ thành lập hệ quy chiếu hệ tọa độ Quốc gia VN2000 với đồ lấy nguồn sở liệu từ chuẩn GIS Gia Lai bao gồm yếu tố: Điểm dân cư, sông suối, giao thông, đường biên giới, ranh giới tỉnh, ranh giới huyện, ranh giới xã Hình Bản đồ sinh khối trạng thái rừng huyện KBang năm 2017 3.3 Trữ lượng carbon khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng huyện KBang Dựa tương quan sinh khối với lượng CO2 hấp thụ, ước tính sinh khối sử dụng tính tốn với cơng thức tương quan, kết đạt ước tính lượng CO hấp thụ trạng thái rừng huyện KBang Nhìn chung, lượng CO2 hấp thụ trạng thái rừng không đồng có chênh lệch lớn rừng giàu rừng chưa có trữ lượng Ở trạng thái rừng giàu, trữ lượng sinh khối cao, tùy thuộc vào cỡ đường kính mà lượng carbon tích lũy khác nhau, lượng carbon lưu giữ thấp cỡ đường kính cm 0,8 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 2,9 tấn/ha; cao cỡ đường kính trung bình 45 cm 12,8 tấn/ha, 92 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018 | 11/2018 lượng CO2 hấp thụ 47 tấn/ha Tổng lượng carbon tích lũy trạng thái rừng giàu 87,2 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 320,1 tấn/ha Ở trạng thái rừng trung bình, trữ lượng sinh khối trung bình, số lượng cỡ đường kính khác mà lượng carbon hấp thụ thay đổi, lượng carbon lưu giữ thấp cỡ đường kính cm 1,0 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 3,5 tấn/ha; cao cỡ đường kính trung bình 25 cm 14,1 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 51,8 tấn/ha Tổng lượng carbon tích lũy trạng thái rừng trung bình 63,1 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 231,7 tấn/ha Ở trạng thái rừng nghèo, trữ lượng sinh khối thấp, lượng carbon lưu giữ thấp cỡ đường kính cm 1,2 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 4,5 tấn/ha; cao cỡ đường kính trung bình 15 cm 6,7 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 24,4 tấn/ha Tổng lượng carbon tích lũy trạng thái rừng nghèo 24,4 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 105,6 tấn/ha Ở trạng thái rừng chưa có trữ lượng, trữ lượng sinh khối thấp, lượng carbon lưu giữ thấp cỡ đường kính cm 0,2 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 0,7 tấn/ha; cao cỡ đường kính trung bình 15 cm 0,7 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 2,7 tấn/ha Tổng lượng carbon tích lũy trạng thái rừng chưa có trữ lượng 2,3 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ 8,4 tấn/ha Khả hấp thụ CO2 rừng chưa có trữ lượng thấp, loại rừng có tiềm cho việc tăng khả hấp thụ CO2 áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý làm tăng khả hồi phục sinh trưởng, phát triển rừng Hình Bản đồ lượng CO2 hấp thụ trạng thái rừng huyện KBang năm 2017 93 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HNKHT 2018 3.4 Dự toán hiệu kinh tế khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng huyện KBang Rừng nhiệt đới đánh giá có khả hấp thụ carbon cao 50% so với loại rừng khác, giá tín carbon thị trường tự nguyện thấp nhiều; đó, chất lượng tín carbon từ rừng Việt Nam yêu chuộng hơn, đồng nghĩa với hội tham gia vào thị trường carbon huyện KBang, Gia Lai Việt Nam cao Hiện nay, giá trị carbon thị trường biến động từ - 20 USD/tấn CO2 [1] Để dự đoán lượng CO2 trạng thái rừng hấp thụ, tiến hành lấy mức giá Viện chiến lược, sách tài nguyên môi trường cung cấp để quy đổi giá trị CO2 thành tiền (16,8 USD/tấn CO2) Thơng qua thấy tiềm kinh tế rừng để áp dụng cho sách chi trả dịch vụ rừng tham gia đề xuất tín carbon Lượng giá hấp thụ CO2 trạng thái rừng KBang thể qua bảng Bảng Giá trị kinh tế khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng KBang Trạng thái rừng Lượng CO2 tích lũy (tấn/ha) Đơn giá (USD/tấn CO2) 320,1 231,7 89,5 8,4 16,8 16,8 16,8 16,8 Rừng giàu Rừng trung bình Rừng nghèo Rừng CCTL Gía trị CO2 tích lũy/ha (USD) 5.377,7 3.892,6 1503,6 141,1 Nguồn: Kết tính tốn Từ bảng cho thấy, giá trị kinh tế khả hấp thụ CO2 có khác trạng thái rừng Trong đó, rừng giàu ước tính mang lại 5.377,7 USD/ha, rừng trung bình 3.892,6 USD/ha, rừng nghèo 1503,6 USD/ha Riêng rừng chưa có trữ lượng đạt mức thấp 141,1 USD/ha Đây thực nguồn thu lớn đáng quan tâm Tuy nhiên, Việt Nam việc xác định giá trị chuyển đổi thành tiền từ rừng tất sản phẩm, dịch vụ môi trường chưa thực chưa có giá tiêu chuẩn giá ước tính Vì vậy, việc nghiên cứu theo hướng kỳ vọng đóng góp sở lý luận hướng xác định phương pháp ước lượng khả hấp thụ CO2 để tính hiệu kinh tế trạng thái rừng thường xanh 3.5 Đề xuất sách chi trả dịch vụ môi trường rừng huyện KBang Bảng Mức chi trả dịch vụ môi trường dựa lượng CO2 hấp thụ huyện KBang Trạng thái rừng Rừng giàu Rừng trung bình Rừng nghèo Rừng CCTL Tổng Diện tích (ha) 30.233 76.560 15.418 1.566,9 Lượng CO2 tích lũy (tấn/ha) 320,1 231,7 89,5 8,4 Đơn giá (USD/tấn CO2) Giá trị CO2 tích lũy (USD) Giá trị CO2 tích lũy (tỷ đồng) 5 5 48.387.916 88.694.760 6.899.555 65.809 144.048.040 1.112,9 2.040 158,7 1,5 3.313,1 Đối với huyện KBang, đề xuất đề án chi trả phí dịch vụ môi trường carbon cho loại rừng: rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng chưa có trữ lượng Tính tốn mức chi trả dựa tổng lượng CO2 hấp thụ hàng năm loại rừng Việc tính giá lấy theo mức giá Viện Điều tra Quy hoạch rừng, sách tài ngun mơi 94 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018 | 11/2018 trường cung cấp để tính quy đổi giá trị CO2 thành tiền cho rừng, tỷ giá bán USD/tấn CO2 tỷ giá USD = 23.000 VNĐ Tổng số tiền chi trả cho người chi trả DVMT carbon tính sau: Tổng số tiền chi trả DVMT cacbon (USD/VNĐ) = Lượng CO2 (tấn/ha) X Đơn giá (USD/tấn CO2) Như vậy, mức chi trả dịch vụ môi trường carbon đề xuất cho tổng diện tích rừng huyện KBang 3.313,1 tỷ đồng Trong đó, rừng giàu 1.112,9 tỷ đồng, rừng trung bình 2.040 tỷ đồng, rừng nghèo 158,7 tỷ đồng rừng chưa có trữ lượng 1,5 tỷ đồng Nếu áp dụng thực sách chi trả dịch vụ rừng, năm đem lại nguồn thu lớn cho chủ rừng phục vụ công tác bảo vệ nâng cao chất lượng rừng KẾT LUẬN Sinh khối tươi rừng huyện KBang biến động khoảng từ 10 đến 300 tấn/ha Lượng sinh khối lớn tập trung rừng giàu Diện tích rừng trung bình lớn nên tổng lượng sinh khối tươi lớn Rừng chưa có trữ lượng sinh khối thấp, khoảng 10,7 tấn/ha Lượng CO2 hấp thụ trạng thái rừng huyện KBang không đồng có chênh lệch lớn rừng giàu, rừng nghèo rừng chưa có trữ lượng Trong đó, rừng giàu thể khả hấp thụ CO2 lớn với tổng carbon hấp thụ 320,1 tấn/ha, gấp lần rừng nghèo gấp 38 lần so với rừng chưa có trữ lượng Rừng trung bình năm có khả hấp thụ lượng CO2: 231,7 tấn/ha, rừng nghèo: 105,6 tấn/ha Khả hấp thụ CO2 rừng chưa có trữ lượng thấp, có 8,4 tấn/ha năm, loại rừng có tiềm cho việc tăng khả hấp thụ CO2 áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý làm tăng khả hồi phục sinh trưởng, phát triển rừng Giá trị kinh tế khả hấp thụ CO2 có khác trạng thái rừng Trong đó, rừng giàu ước tính mang lại 5.377,7 USD/ha, rừng trung bình 3.892,6 USD/ha, rừng nghèo: 1503,6 USD/ha Riêng rừng chưa có trữ lượng đạt mức thấp: 141,1 USD/ha Về sách chi trả dịch vụ rừng: Mức chi trả dịch vụ môi trường carbon đề xuất cho tổng diện tích rừng huyện KBang 3.313,1 tỷ đồng Trong đó, rừng giàu 1.112,9 tỷ đồng, rừng trung bình 2.040 tỷ đồng, rừng nghèo 158,7 tỷ đồng rừng chưa có trữ lượng 1,5 tỷ đồng Nếu áp dụng sách hợp lý việc thực chi trả dịch vụ rừng, năm đem lại nguồn thu lớn cho chủ rừng phục vụ công tác bảo vệ nâng cao chất lượng rừng khu vực nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] Ban Chỉ đạo thực Công ước khung Liên hiệp quốc biến đổi khí hậu Nghị định thư Kyoto Việt Nam (2012) Thơng tin tóm tắt chế phát triển thị trường carbon quốc tế, Hà Nội Chi cục Thống kê huyện KBang (2017) Niên giám thống kê huyện KBang năm 2016, Pleiku Cục Thống kê Gia Lai (2017) Niên giám thống kê tỉnh Gia Lai năm 2016, Pleiku Bảo Huy (2008) Phương pháp nghiên cứu ước tính trữ lượng Carbon rừng tự nhiên làm sở tính tốn lượng CO2 phát thải từ suy thoái rừng Việt Nam, Đại học Lâm nghiệp Tây Nguyên Bảo Huy (2012) Hướng dẫn ứng dụng ảnh vệ tinh để ước tính, giám sát sinh khối carbon rừng Báo cáo đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ Nguyễn Tuấn Phú (2008) Về chi trả dịch vụ môi trường rừng Việt Nam, Vụ Nông nghiệp Việt Nam 95 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ [7] [8] [9] | HNKHT 2018 Ngơ Đình Quế NNK (2008) Bài báo Khả hấp thụ CO2 số loại rừng trồng chủ yếu Việt Nam, Trung tâm ST & MT, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Huỳnh Nhân Trí (2014) Xây dựng sở khoa học thực tiễn để giám sát lượng CO2 hấp thụ rừng rộng thường xanh Tây Nguyên, Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam UBND huyện KBang (2010) Báo cáo Quy hoạch bảo vệ Phát triển rừng giai đoạn 20102020, huyện KBang, tỉnh Gia Lai Title: A RESEARCH ON CARBON DIOXIDE ABSORPTION CAPACITY OF FOREST STATUS IN KBANG DISTRICT, GIA LAI PROVINCE Abstract: KBang is a mountaineous district in the east of Gia Lai Province that has a large amount of forest areas and forest land In addition of protective function, environmental protection, maintaining the ecology balance for Gia Lai Province; KBang forests also have the capacity of absorbing carbon dioxide to contribute to mitigating climate change’s effects in the region This paper mentions to identify carbon dioxide absorption capacity of KBang forest status based on evaluating the natural conditions, forest resources and applications of GIS and Remote Sensing, then propose carbon credits in making policy on payment for forest environmental services to contribute to sustainable development in the region Keywords: Forest, forest status, carbon dioxide absorption capacity, KBang 96 ... ước tính lượng CO hấp thụ trạng thái rừng huyện KBang Nhìn chung, lượng CO2 hấp thụ trạng thái rừng khơng đồng có chênh lệch lớn rừng giàu rừng chưa có trữ lượng Ở trạng thái rừng giàu, trữ lượng... kinh tế khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng KBang Trạng thái rừng Lượng CO2 tích lũy (tấn/ha) Đơn giá (USD/tấn CO2) 320,1 231,7 89,5 8,4 16,8 16,8 16,8 16,8 Rừng giàu Rừng trung bình Rừng nghèo Rừng. .. triển rừng Hình Bản đồ lượng CO2 hấp thụ trạng thái rừng huyện KBang năm 2017 93 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HNKHT 2018 3.4 Dự toán hiệu kinh tế khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng huyện